低導熱多層隔熱磚復合莫來石磚使用創新的工作層、保溫層、隔熱層多層復合結構設計,導熱系數大大降低。該材料的工作層以莫來石為骨料,加入12%~15%的碳化硅,10%~12%的紅柱石細粉,具有較高的常溫耐壓強度、較高的荷重軟化溫度、良好抗熱震性;保溫層設計采用M60或M70莫來石為主原料,適宜的氧化鋁含量使其具備更高的重慶隔熱磚莫(mo)來石(shi)相(xiang)含量,幾(ji)乎不含剛玉相(xiang),其保溫層(ceng)具備比工作層(ceng)更低(di)的(de)(de)導熱(re)(re)系數,且與工作層(ceng)具有良好的(de)(de)結合性(xing)、較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)強度(du)(du)及耐磨(mo)性(xing)。隔(ge)熱(re)(re)層(ceng)選用含鋯纖(xian)(xian)維板(ban),因(yin)含鋯纖(xian)(xian)維板(ban)在不同溫度(du)(du)下(xia)的(de)(de)導熱(re)(re)系數(見表(biao)1)都(dou)處于較(jiao)低(di)位置,同時(shi)在高(gao)(gao)(gao)溫下(xia)的(de)(de)收縮率(lv)也是較(jiao)低(di)[1]。因(yin)此低(di)導熱(re)(re)多層(ceng)復合莫(mo)來石(shi)磚具有高(gao)(gao)(gao)強度(du)(du)、高(gao)(gao)(gao)耐磨(mo)、高(gao)(gao)(gao)抗蝕、高(gao)(gao)(gao)荷(he)重軟化(hua)溫度(du)(du)以及優良的(de)(de)抗熱(re)(re)震性(xing)能(neng),完全(quan)滿(man)足了(le)大中型水泥回(hui)轉窯(yao)生產工藝(yi)的(de)(de)要求,同時(shi)由于其具有低(di)導熱(re)(re)的(de)(de)特(te)性(xing),使得(de)筒體外表(biao)溫度(du)(du)降低(di),減(jian)少(shao)了(le)噸(dun)熟料原煤消耗,同時(shi)延長(chang)了(le)筒體使用壽(shou)命,從而能(neng)為水泥企業帶來較(jiao)大的(de)(de)社會經(jing)濟效益。
窯爐用耐材包括窯爐的墻體和萱頂,一般分內外三層,內層為輕質保溫棉、氈、板等,中層為重質或重慶輕質保溫磚,外層以紅磚或低溫保溫磚為主。內層的輕質保溫層近幾年發展比較迅速,以低溫莫來石纖維為主,兼顧了高溫莫來石纖維、高鋁莫來石纖維、含鋯莫來石纖維等,在纖維制成工藝上采用了拉絲、甩絲、噴吹等工藝。內層也有用耐用的隔熱磚輕質(zhi)莫來石(shi)、高(gao)鋁(lv)等(deng)(deng)輕質(zhi)磚或者板,以(yi)輕質(zhi)氧(yang)化鋁(lv)、莫來石(shi)等(deng)(deng)空心球磚為主(zhu)體(ti)。中層的重質(zhi)材料仍然采(cai)用低(di)(di)鋁(lv)高(gao)硅、高(gao)鋁(lv)低(di)(di)硅、莫來石(shi)磚與(yu)堇青石(shi)、焦(jiao)寶石(shi)與(yu)莫來石(shi)等(deng)(deng)材料制(zhi)成(cheng)的重質(zhi)材料為主(zhu)。外層的低(di)(di)溫(wen)耐(nai)火材料主(zhu)要以(yi)鋁(lv)礬土、焦(jiao)寶石(shi)、粘土等(deng)(deng)制(zhi)作而成(cheng),相對鋁(lv)含量偏低(di)(di),耐(nai)溫(wen)性能較差但價格較低(di)(di)。
在形成隔熱磚莫來石晶體后,晶體的發育對于產品的性能影響也很大。產品的性能隨著晶粒的尺寸增大而提高,但晶粒尺寸達到一定數值后,晶粒尺寸進一步增加反而對于產品性能有所削弱。不過對于快燒的建陶產品而言,發育過大的晶粒尺寸的影響是微乎其微,因為燒成制度中并沒有足夠的時間讓晶體得到良好的發育長大。我們所要注意的是,如在釉料中引入高純結晶產品時,需要控制其晶粒尺寸。許多的氧化物或礦化劑對莫來石磚的形成有促進作用,其中MgO和FeO對黏土礦物轉化成重慶耐用的隔熱磚莫來石(shi)晶體的過程影響最大,可(ke)以有效降低(di)莫來石(shi)的合成(cheng)溫度(du),MgO和FeO對莫來石(shi)化的礦化作用主要(yao)是(shi)通過液相發(fa)揮效用。
耐用的耐火保溫磚優良的抗熱震性。水口使用前一般預熱到1100℃,而連鑄開澆鋼水溫度高達1500℃,水口需在1s內承受開澆熱震溫差400℃。抗結晶器保護渣侵蝕性好。渣線部位用鋯碳材料因ZrO2的引入,其耐渣蝕性增強,但鋯碳材料因其較低的碳含量及ZrO2的相變又存在熱震炸裂風險,因此要求預熱后不能降溫太快。同時,因耐用的隔熱磚價格鋯(gao)碳材料如(ru)果與內(nei)孔(kong)鋼(gang)(gang)水直接接觸,因其石墨含量(liang)及結合強度較低,在高速(su)鋼(gang)(gang)流(liu)的沖刷下會(hui)被快速(su)熔損,所(suo)以必須與本體鋁碳材料或內(nei)襯(chen)材料配(pei)合使用。抗(kang)(kang)鋼(gang)(gang)液(ye)侵(qin)蝕(shi)性好,尤其是內(nei)孔(kong)部(bu)(bu)分,既(ji)要(yao)抗(kang)(kang)鋼(gang)(gang)水沖刷,又要(yao)耐化學侵(qin)蝕(shi)。浸在結晶(jing)器中的本體部(bu)(bu)分很少被侵(qin)蝕(shi),這也是選擇(ze)鋁碳質浸入式水口(kou)的主要(yao)原(yuan)因。
玻璃液沿著隔熱磚耐火材料流動時具有滴水穿石的功效,把耐火材料磨出一條條溝槽,這是機械磨損。主要磨損部位在玻璃液面處。另外,在循環液流流動處(特別是液流紊亂處)也明顯可見。當液面波動及液流變化(如受溫度波動影響)時,磨損加劇。物理侵蝕與時間、溫度有很大的關系。物理侵蝕最重要的是玻璃液流的沖刷作用和隔熱磚。在高溫區,熔融玻璃液流的沖刷作用會使化學侵蝕速率成倍增加。在低溫區域,化學侵蝕很小,主要是液流沖刷的物理侵蝕。在熔化池高溫區,玻璃流黏度低,液流強烈。尤其是使用電助熔和鼓泡以后,液流更為強烈。強烈的沖刷作用與化學侵蝕配合會對耐用的隔熱磚價格耐(nai)火材料造成(cheng)很大(da)的(de)破壞。